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地面三维激光点云数据拼接与坐标转换方法研究
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  • 英文篇名:A simple splicing and coordinate transformation method for 3D ground laser point clouds
  • 作者:冯国正 ; 马耀昌 ; 孙振勇 ; 张智敏 ; 曹磊 ; 石光
  • 英文作者:FENG Guozheng;MA Yaochang;SUN Zhenyong;ZHANG Zhimin;CAO Lei;SHI Guang;Upper Changjiang River Bureau of Hydrological and Water Resources Survey,Bureau of Hydrology of Changjiang Water Resources Commission;
  • 关键词:站点拼接 ; 坐标转换 ; 地面三维激光 ; ICP算法 ; 闭合条件约束平差 ; 电子罗盘
  • 英文关键词:site splicing;;coordinate transformation;;terrestrial laser scanner;;ICP algorithm;;closed condition constraint adjustment;;electronic compass
  • 中文刊名:人民长江
  • 英文刊名:Yangtze River
  • 机构:长江水利委员会水文局长江上游水文水资源勘测局;
  • 出版日期:2019-02-28
  • 出版单位:人民长江
  • 年:2019
  • 期:02
  • 语种:中文;
  • 页:155-158
  • 页数:4
  • CN:42-1202/TV
  • ISSN:1001-4179
  • 分类号:P225.2
摘要
地面三维激光在数据采集方面具有独特的优势,但数据处理阻碍了它的广泛应用。为解决地面三维激光扫描仪在少特征物区域站点拼接与坐标转换的难题,提出先利用电子罗盘及RTK控制点实现站点数据概略拼接与坐标转换,然后采用ICP算法进行精拼,再利用序列精拼后形成的闭合条件进行精拼误差配赋,最后根据最小二乘法原理,对点云拼接后站点及RTK控制点形成刚性模型计算最佳密合平移、旋转矩阵,实现坐标转换误差调整,从而实现站点拼接与坐标转换。对利用三维点云提取的特征点进行精度评定,精度达厘米级。
        3D ground laser scanner has unique advantages in data acquisition,but its complicated data processing hinders its extensive application. In order to solve site splicing and coordinate transformation problem of 3D ground laser scanner in less feature area,the VZ2000 ground laser scanner was used for data acquisition. It is suggested that using electronic compass and the RTK control point to realize rough splicing and coordinate transformation firstly,then using ICP algorithm for fine splicing,using the closed condition formed by sequential fine splicing to assign the fine splicing error. According to the principle of least square method,the spliced site and RTK control points are used to form a rigid model to calculate the best fit translation and rotation matrix to adjust coordinate transformation error. This method is simple and high-accuracy to achieve site splicing and coordinate transformation. The evaluation using feature points extracted by 3 D point cloud and RTK coordinates indicates that the accuracy of the presented method reached centimeter level.
引文
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